高中化学学习材料
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第2课时 发展中的化学电源
一、原电池工作原理的应用 1．加快氧化还原反应速率
如实验室用Zn和稀H2SO4(或稀HCl)反应制H2，常用粗锌，它产生H2的速率快。原因 是粗锌中的杂质和锌、稀H2SO4形成________，加快了反应，使产生H2的速率加快。 2．比较金属的活动性强弱
原电池中，一般活动性强的金属为____极，活动性弱的金属为____极。例如有两种金属 A和B，用导线连接后插入到稀硫酸中，观察到A极溶解，B极上有气泡产生，由原电 池原理可知，金属活动性______。
3．设计原电池
已知一个氧化还原反应，首先分析找出氧化剂、还原剂，一般________为负极材料(或在
负极上被______)，________(电解质溶液中的阳离子)在正极上被还原。例如，利用Cu ＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag的氧化还原反应可设计成如图所示的原电池，该原电池的 电极反应式为：
负极(Cu)：______________________(氧化反应) 正极(C)：________________________(还原反应) 4．化学电源
人们利用原电池原理，将______能直接转化为____能，制作了多种电池。如干电池、蓄 电池、充电电池、高能燃料电池等，以满足不同的需要。在现代生活、生产和科学技术 的发展中，电池发挥着重要的作用，大至宇宙火箭、人造卫星、飞机、轮船，小至电脑、 电话、电子手表、心脏起搏器等，都离不开各种各样的电池。 二、发展中的化学电源 1．干电池
普通锌锰干电池
电池组成：____作负极；位于中央的顶盖带有__________作正极；电解质是______糊。 负极反应为________________。 2．充电电池
充电电池是一种____________。充电放电可循环进行，至一定周期后终止。最早也是使 用最广泛的是铅蓄电池，______是Pb，______是PbO2，电解质是________。
封闭式体积小的充电电池——镍镉电池，负极是________，正极是__________，电解质 是__________。
另外还有锂离子电池等。
3．燃料电池
燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置。如氢氧燃料电池，在负极上发生氧化反应 的是________，在正极上发生还原反应的是________，产物是________。 燃料电池与干电池的主要区别在于________不是储存在电池内部，而是用外加的设备提 供______和________等，使反应连续进行。 电池反应：2H2＋O2===2H2O (1)电解质溶液为稀硫酸：
负极：_____________________________________________________________， 正极：_______________________________________________________________。 (2)电解质溶液为KOH溶液：
负极：________________________________________________________________ 正极：______________________________________________________________。
知识点一 化学电源电极的判断及电极反应方程式的书写
＋＋
1．如下图，锌锰干电池在放电时总反应方程式可表示为Zn＋2MnO2＋2NH4===Zn2＋ Mn2O3(s)＋2NH3↑＋H2O。在此电池放电时，正极(碳棒)上发生反应的物质是( )
A．Zn B．碳
＋＋
C．MnO2和NH4 D．Zn2和NH3
－
2．人造地球卫星用到一种高能电池——银锌蓄电池，其电池电极反应为Zn＋2OH－2e
－
===ZnO＋H2O，Ag2O＋H2O＋2e===2Ag＋2OH。据此判断氧化银是( ) A．负极，并被氧化 B．正极，并被还原 C．负极，并被还原 D．正极，并被氧化 3．2009年奔驰和宝马汽车公司推出锂电池混合动力车。该锂电池具有高能量、寿命长、 可靠性高等优点，即使是在非常低的温度下作业也能有出色的表现。某种锂电池的总反 应为Li＋MnO2===LiMnO2，下列说法不正确的是( )
－＋
A．Li是负极，电极反应为Li－e===Li
－－
B．Li是正极，电极反应为Li＋e===Li
－－
C．MnO2是正极，电极反应为MnO2＋e===MnO2 D．锂电池是一种环保型电池 知识点二 燃料电池
4．燃料电池是燃料(如CO、H2、CH4等)跟氧气(或空气)起反应将化学能转变为电能的装
置，若电解质溶液是强碱溶液，下面关于甲烷燃料电池的说法正确的是( )
－－
A．负极反应式：O2＋2H2O＋4e===4OH
－－
B．负极反应式：CH4＋8OH－8e===CO2＋6H2O C．随着放电的进行，溶液中的氢氧根离子浓度不变 D．放电时溶液中的阴离子向负极移动
5．科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进
入以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池的负极反应为( )
－－
A．H2＋2OH－2e===2H2O
＋－
B．O2＋4H＋4e===2H2O
－－
C．H2－2e===2H
－－
D．O2＋2H2O＋4e===4OH
练基础落实
1．下列有关电池的说法不正确的是( ) A．手机上用的锂离子电池属于二次电池
B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极 C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 D．锌锰干电池中，锌电极是负极
2．日常所用干电池的电极分别为石墨棒(上面有铜帽)和锌皮，以糊状NH4Cl和ZnCl2
作
－
－＋
电解质(其中加入MnO2吸收H2)，电极反应式可简化为：Zn－2e===Zn2，2NH4＋2e
－
＋
＋
===2NH3↑＋H2↑(NH3与Zn2能生成一种稳定的物质)。根据上述判断，下列结论正确
＋
的
是( )
①锌为正极，石墨为负极 ②锌为负极，石墨为正极 ③工作时，电子由石墨极经过外电路流向锌极
④长时间连续使用时，内装糊状物可能流出腐蚀用电器 A．①③ B．②③ C．③④ D．②④
3．燃料电池是目前电池研究的热点之一。现有某课外小组自制的氢氧燃料电池，如图所
示，a、b均为惰性电极。下列叙述不正确的是( )
A．a极是负极，该电极上发生氧化反应
－－
B．b极反应是O2＋4OH－4e===2H2O C．总反应方程式为2H2＋O2===2H2O
D．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
4．铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2，电解质溶液为硫酸，工作时反应为： Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O 下列结论正确的是( ) A．Pb为正极被氧化
－
B．SO24只向PbO2极移动 C．电解质溶液密度不断减小 D．溶液的pH值不断减小 5.
根据反应：2Ag＋Cu===Cu＋2Ag，设计如右图所示原电池，下列说法错误的是( ) A．X可以是银或石墨 B．Y是硫酸铜溶液
C．电子从铜电极经外电路流向X电极
＋
2＋
人教版高中化学必修二第二章第二节第2课时
